矩形通道内气泡脱离点的数值模拟与实验验证

本文主要探讨了矩形通道内过冷流动沸腾气泡脱离点的数值模拟与实验研究，这是在2012年由朱明章、高璞珍和刘智华合作完成的一项重要工程技术研发工作。过冷流动沸腾气泡脱离点，即充分发展沸腾起始点(FDB)，是沸腾流体动力学中的关键参数，对于理解和控制沸腾过程具有重要意义。然而，当时的实验研究虽然广泛，但缺乏预测气泡脱离点位置的精确数值模拟模型和方法。 作者构建了一个针对过冷流动沸腾的数值模拟数学模型，采用Fluent软件进行实际模拟，这种方法在解决这类复杂流体动力学问题上具有显著优势。他们将焦点集中在矩形通道内的气泡脱离点，这与传统的圆管模型有所不同，因为矩形通道的几何特性可能影响气泡行为。 为了验证新模型的准确性，作者比较了圆管和矩形通道内的数值模拟结果，以及与经典的萨哈-祖伯(Sahara-Zuber)模型和布尔林(Bowering)模型的计算结果。此外，还进行了双面加热矩形通道内的数值模拟与实验数据的对比，结果显示，根据本文提出的模型，能够有效地进行过冷流动沸腾气泡脱离点位置的数值预测，并且具有很高的精度。 论文指出，尽管传统的圆管实验模型在某些情况下适用，但在矩形通道条件下，特别是双面加热的情况下，本文模型表现出了更好的适应性和准确性。这为工程实践中的沸腾现象分析提供了新的数值工具，对于能源系统、冷却系统等领域有着重要的应用价值。 总结来说，这篇论文不仅填补了过冷流动沸腾气泡脱离点数值模拟方法的空白，而且通过实验与理论相结合的方式，提升了我们对这一沸腾过程的理解，为未来的工程设计和优化提供了强有力的支持。同时，它也强调了在不同几何结构通道中，如矩形通道，对沸腾现象进行特定条件下的数值模拟研究的重要性。